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一類是無機(jī)壓電材料,分為壓電晶體和壓電陶瓷,壓電晶體一般是指壓電單晶體;壓電陶瓷則泛指壓電多晶體。
壓電陶瓷是指用必要成份的原料進(jìn)行混合、成型、高溫?zé)Y(jié),由粉粒之間的固相反應(yīng)和燒結(jié)過程而獲得的微細(xì)晶粒無規(guī)則集合而成的多晶體。具有壓電性的陶瓷稱壓電陶瓷,實(shí)際上也是鐵電陶瓷。在這種陶瓷的晶粒之中存在鐵電疇,鐵電疇由自發(fā)極化方向反向平行的180 疇和自發(fā)極化方向互相垂直的90疇組成,這些電疇在人工極化(施加強(qiáng)直流電場(chǎng))條件下,自發(fā)極化依外電場(chǎng)方向充分排列并在撤消外電場(chǎng)后保持剩余極化強(qiáng)度,因此具有宏觀壓電性。如:鈦酸鋇BT、鋯鈦酸鉛PZT、改性鋯鈦酸鉛、偏鈮酸鉛、鈮酸鉛鋇鋰PBLN、改性鈦酸鉛PT等。這類材料的研制成功,促進(jìn)了聲換能器,壓電傳感器的各種壓電器件性能的改善和提高。工作溫度由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高,特別是診斷用超聲波探頭使用功率較小,所以工作溫度比較低,可以長時(shí)間地工作而不失效。
鋯鈦酸鉛體系是目前應(yīng)用較廣的壓電體系,其壓電性能較其它體系優(yōu)異。此體系的零膨脹特性對(duì)壓電器件的研發(fā)很有指導(dǎo)意義。
它是由鈦酸鉛和鋯酸鉛組成的固溶體,其具有很高的介電常數(shù),工作溫度可達(dá)250攝氏度,各項(xiàng)機(jī)電參數(shù)隨溫度和時(shí)間等外界因素的變化較小。由于鋯鈦酸鉛壓電陶瓷在壓電性能與溫度穩(wěn)定性等方面的遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鈦酸鋇壓電陶瓷,因此,它是目前使用普遍的的一種壓電材料。KP:平面機(jī)電耦合系數(shù)反映薄圓片沿厚度方向極化和電激勵(lì),作徑向伸縮振動(dòng)時(shí)機(jī)電耦合效應(yīng)的參數(shù)。